(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの測定寸法をあらわす絶対位置情報を画定する複数のフィーチャを有するスケールと、該複数のフィーチャのうちの少なくとも一つの表示を得ることにより、該フィーチャを読み取るように構成された少なくとも一つのセンサを含む読取りヘッドとを含むアブソリュートエンコーダー装置を操作する方法であって、
前記スケールの前記複数のフィーチャのうちの少なくとも１つの表示を取得するように、前記読取りヘッドのセンサが該スケールの複数のフィーチャを読み取り、
前記表示の品質を表す少なくとも１つのパラメータを決定するように前記少なくとも１つの表示を解析し、
前記少なくとも１つのパラメータにおける少なくとも一部に基づいて、前記スケールおよび読取りヘッドの相対的な設定を表す出力をもたらすこと、を含む方法。
【請求項２】
前記少なくとも１つのパラメータの決定が、単に前記少なくとも１つの表示に基づく請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記少なくとも１つの表示を解析することは、前記表示における少なくともいくつかのフィーチャの品質を解析することを含む請求項１または請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記少なくとも１つの表示を解析することは、前記少なくとも１つの表示における少なくともいくつかのフィーチャのサイズ、振幅、縁の鮮鋭度のうちの少なくとも一つを解析することを含む請求項１乃至請求項３のうちのいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記少なくとも１つの表示を解析することは、前記少なくとも１つの表示における少なくともいくつかのフィーチャの振幅を解析することを含む請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記スケールは、第１の形式のフィーチャおよび少なくとも第２の形式のフィーチャを含み、該第１の形式の表示の品質は、前記読取りヘッドおよび前記スケールの相対配置に対してより敏感であり、前記少なくとも１つのパラメータを決定することは、前記第１の形式の複数のフィーチャを解析することを含む請求項１乃至請求項５のうちのいずれかに記載の方法。
【請求項７】
前記第１の形式の前記複数のフィーチャは、前記少なくとも１つの測定寸法をあらわす少なくとも前記第２の形式の前記複数のフィーチャより小さい請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記少なくとも１つの表示を解析することは、前記第１の形式の複数のフィーチャと前記第２の形式のフィーチャとを比較することを含む請求項６または請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記少なくとも１つの表示を解析することは、前記表示の少なくとも一部をフーリエ変換することを含む請求項１乃至請求項８のうちのいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
前記第１の形式の前記複数のフィーチャの空間周波数に関連する１つ以上の周波数で表示の少なくとも一部の１つ以上のフーリエ変換を実行することを含む請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記表示の品質を表す前記パラメータは、少なくとも１つのフーリエ変換の大きさに基づく請求項９または請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの表示を解析することは、前記少なくとも１つの表示における少なくともいくつかのフィーチャの方向を解析することを含む請求項１乃至請求項１１のうちのいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
前記出力は、単に前記少なくとも１つのパラメータに基づく請求項１乃至請求項１２のうちのいずれかに記載の方法。
【請求項１４】
前記エンコーダ装置は、光学エンコーダ装置である請求項１乃至請求項１３のうちのいずれかに記載の方法。
【請求項１５】
前記スケールは、単一のトラックのみを含む請求項１乃至請求項１４のうちのいずれかに記載の方法。
【請求項１６】
前記少なくとも１つの測定寸法をあらわすスケールおよび前記読取りヘッドの相対位置を決定するように前記少なくとも１つの表示を解析することをさらに含む請求項１乃至請求項１５のうちのいずれかに記載の方法。
【請求項１７】
前記読取りヘッドは、前記少なくとも１つのパラメータを決定するように構成される回路を含む請求項１乃至請求項１６のうちのいずれかに記載の方法。
【請求項１８】
前記読取りヘッドは、出力装置を含み、前記少なくとも１つのパラメータに基づく前記出力は、前記出力装置を介して出力される請求項１乃至請求項１７のうちのいずれかに記載の方法。
【請求項１９】
前記出力装置は、視覚表示装置を含む請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記出力装置は、発光ダイオードを含む請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記出力は、前記表示の品質が閾値の品質に合致しているかどうかの決定に基づき少なくとも部分的である請求項１乃至請求項２０のうちのいずれかに記載の方法。
【請求項２２】
前記出力は、前記表示の品質の水準を表す請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記閾値の品質は、信頼できる位置情報を前記表示から抽出するために必要な表示の品質より高い請求項２１または請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
少なくとも１つの測定寸法を表す絶対位置情報を画定する複数のフィーチャを有するスケールと、前記複数のフィーチャを読み取るように構成された読取りヘッドとを含むアブソリュートエンコーダー装置であって、
前記読取りヘッドを介して、少なくともいくつかのフィーチャの少なくとも１つの表示を取得し、
前記表示の品質を表す少なくとも１つのパラメータを決定するために前記少なくとも１つの表示を解析し、
前記少なくとも１つのパラメータにおける少なくとも一部に基づき前記スケールおよび読取りヘッドの相対的な設定を表す出力をもたらすように構成される装置。
【請求項２５】
アブソリュートエンコーダー装置のための読取りヘッドであって、
少なくとも１つの測定寸法をあらわす絶対位置情報を画定する少なくともいくつかのフィーチャの少なくとも１つの表示を取得するための少なくとも１つのセンサと、
前記表示の品質を表す少なくとも１つのパラメータを決定するために前記少なくとも１つの表示を解析するように構成された回路と、
前記少なくとも１つのパラメータにおける少なくとも一部に基づき前記スケールおよび前記読取りヘッドの相対的な設定を表す出力をもたらすための出力装置と、
を含む読取りヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶対位置エンコーダに関し、特に、絶対位置エンコーダの設定を決定するための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
スケールに対する読取りヘッドの絶対位置の決定を可能にする絶対位置エンコーダが知られている。このようなエンコーダは、通常、スケールを備えており、このスケールは、スケールの測定次元に沿って連続的に形成された独自の位置データを備えた少なくとも１つのトラックを有している。データは、例えば擬似ランダムビットシーケンスまたは離散的コードワードの形態であってもよい。このデータを読み取ることにより、読取りヘッドは、読取りヘッドの相対絶対位置およびスケールを決定することができる。アブソリュートエンコーダーは、例えば、国際公開第ＷＯ２００２／０８４２２３号（特許文献１）で公開されている国際特許出願ＰＣＴ／ＧＢ２００２／００１６２９号（特許文献２）および欧州特許第０５０３７１６号（特許文献３）に記載されているように一次元の位置情報を提供することができ、あるいは例えば、欧州特許第１０９９９３６号（特許文献４）に記載されているように二次元の位置情報を提供することができる。
【０００３】
アブソリュートエンコーダーが適切に機能するかどうかは、場合によっては読取りヘッドおよびスケールが適切にセットアップされているかどうかによって決まることがある。このセットアップには、場合によっては測定次元ではなく自由度での読取りヘッドおよびスケールの相対配置が含まれている。例えば、スケールを適切に読み取る読取りヘッドの能力は、場合によっては、適切な隙間で相対的にセットアップされた読取りヘッドおよびスケール、および／または、読取りヘッドがスケールに対してヨーイング、ピッチングまたはローリングしないように適切に整列された読取りヘッドおよびスケールで決まる。また、この能力は、場合によっては、スケールおよび読取りヘッドの相対配置には無関係の他の要因に左右されることもある。例えば、スケールを適切に読み取る読取りヘッドの能力は、場合によっては、スケールの清潔さに左右されることがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第ＷＯ２００２／０８４２２３号パンフレット
【特許文献２】国際特許出願ＰＣＴ／ＧＢ２００２／００１６２９号
【特許文献３】欧州特許第０５０３７１６号明細書
【特許文献４】欧州特許第１０９９９３６号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によれば、アブソリュートスケールフィーチャの表示の解析に基づいて読取りヘッドおよびスケールの設定を表す出力をもたらす絶対位置エンコーダが提供される。
【０００６】
本発明の第１の態様によれば、少なくとも１つの測定寸法をあらわす絶対位置情報を画定している複数のフィーチャを有するスケール、およびこれらのフィーチャを読み取るように構成された読取りヘッドを備えたアブソリュートエンコーダー装置を操作する方法が提供され、その方法は、絶対位置情報を画定する少なくともいくつかの少なくとも１つの表示を取得することと、表示の品質を表す少なくとも１つのパラメータを決定するために少なくとも１つの表示を解析し、少なくとも１つのパラメータに少なくとも一部に基づいてスケールおよび読取りヘッドの相対的な設定を表す出力をもたらすことを含む。
【０００７】
表示の品質を決定することにより、読取りヘッドおよびスケールが互いに対して適切に配置されているかどうかのチェックを含む、読取りヘッドおよびスケールが適切にセットアップされているかどうかをチェックし、かつ、スケールの状態をチェックするための終始一貫して信頼性が高い方法が提供されることが分かる。これは、読取りヘッドが正確な位置情報および／または信頼性の高い位置情報を確実に得ることができるようにするためには場合によっては重要である。したがって表示の品質を表すパラメータは、位置情報、特に信頼性の高い位置情報、および／または、正確な位置情報を提供するために表示の適合性の測度を提供することができる。
【０００８】
出力は、エンコーダ装置の適切な動作を保証するために多くの異なる方法で使用することができる。例えば、以下でより詳細に説明されているように、この出力を使用して読取りヘッドおよびスケールが適切にセットアップされたことを使用者に表示することができ、それにより、使用者は、読取りヘッドおよびスケールがエンコーダ装置から最適性能を得ていることを保証することができる。準最適性能が達成されていることを出力が示している場合、使用者は修正アクションを取ることができる。随意に、例えば、出力に応答することができるコントローラがこの出力を受け取ることができる（例えば、読取りヘッドを使用している機械を停止することによって）。
【０００９】
少なくとも１つのパラメータの決定は、単に複数のフィーチャの少なくとも１つの表示に基づくことができる。したがって少なくとも１つのパラメータを決定することにより、読取りヘッドおよびスケールの相対配置に関するセットアップ情報を少なくとも１つの表示のみから決定することができる。特に、少なくとも１つのパラメータを決定することにより、単一のトラックにのみ含まれているフィーチャからセットアップ情報を決定することができる。したがって、この方法は、単一のトラックのみを備えたスケールと共に使用することができる。理解されるように、スケールが一次元スケールである場合、一次元のみでトラックを延長することができる。スケールが二次元スケールである場合、トラックを二次元で延長することができる。
【００１０】
エンコーダ装置は、磁気エンコーダまたは誘導性エンコーダであってもよい。エンコーダ装置は、容量性エンコーダであってもよい。随意に、エンコーダ装置は、光学エンコーダである。この場合、エンコーダ装置は、読取りヘッドがスケールを介して透過した光を検出する透過型装置であってもよい。随意に、エンコーダ装置は、読取りヘッドがスケールで反射した光を検出する反射型装置であってもよい。読取りヘッドは、スケールを照明するための光源を備えることができる。
【００１１】
理解されるように、スケール上にフィーチャを画定することができる多くの適切な方法が存在している。例えば、フィーチャは、例えば、スケールの特定の光透過率の部分、または、スケールの特定の光反射率の部分によって、特定の電磁放射（ＥＭＲ）特性、例えば、特定の光学特性を有するマークを施すことによって画定することができる。したがって、スケールは、光学式スケールであってもよい。フィーチャは、例えば、最小の反射率値または最小の透過率値を有するスケールの部分によって画定することができる。随意に、フィーチャは、例えば、最大の反射率値または最大の透過率値を有するスケールの部分によって画定することができる。磁気式エンコーダの場合、フィーチャは、特定の磁気特性を有するマークを施すことによって画定することができ、あるいは、例えば、強磁性体を存在させるか、あるいは存在させないことによって画定することができる。容量性スケールの場合、フィーチャは、特定の容量特性を有するマークを施すことによって画定することができる。
【００１２】
フィーチャは、読取りヘッドが読み取ることができる線、点または他の構成の形態を取ることができる。一次元スケールのための好ましい構成は、トラックの全幅にわたって延在し、測定寸法に対して直交する寸法をあらわす線を備えることができる。絶対位置情報は、トラック中のフィーチャを選択的に構成することによってフィーチャにエンコードすることができる。例えば、一連のフィーチャのサイズおよび／または間隔を選択することにより、データをトラックにエンコードすることができる。
【００１３】
本発明と共に使用するために適したセンサには、電荷結合素子（ＣＣＤ）、相補性金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）センサ、フォトダイオードアレイ、ホールセンサアレイ、磁気抵抗センサアレイおよび容量性センサのアレイがある。読取りヘッドに使用して表示を取得するのに適したセンサ構造は、ディスクリートセンサエレメントのアレイを備えることができる。例えば、センサは、ディスクリートセンサエレメントの一次元のリニアアレイを備えることができる。例えば、スケールが光学式スケールの場合、センサは、一次元ＣＭＯＳセンサであってもよい。ディスクリートセンサエレメントのアレイは、アレイがスケールの測定寸法に対して平行に延在するように配置することができる。スケールの測定寸法に対して直交し延在する線をフィーチャが備えている場合、この配置は、とりわけ有用である。
【００１４】
表示の品質を表すパラメータを決定するために表示を解析することは、表示を所定の判定基準に対して評価することを含むことができる。適切な判定基準には、少なくとも１つの表示中の複数のフィーチャのうちの少なくともいくつかの方向、表示中の複数のフィーチャのうちの少なくともいくつかの品質、表示のひずみ、および／または、表示の倍率を含むことができる。
【００１５】
したがって、少なくとも１つの表示を解析することは、少なくとも１つの表示中のフィーチャの配向を解析することを含むことができる。この方向を解析することは、読取りヘッドおよびスケールの相対的なヨーイング（つまり、スケールに対して直交し延在している軸の回りの相対回転）を決定するのに場合によっては有用である。少なくとも１つの表示中のフィーチャの方向は、二次元ＣＣＤまたは二次元ＣＭＯＳセンサなどの二次元に延在しているセンサアレイが使用されている場合に決定することができる。
【００１６】
さらに、少なくとも１つの表示を解析することは、表示中の複数のフィーチャのうちの少なくともいくつかの品質を解析することを含むことができる。品質を解析することは、複数のフィーチャのうちの少なくともいくつかがいかに良好に表示中に再現されているかを解析することを含むことができる。この解析は、少なくとも１つの表示中に含まれている複数のフィーチャのうちの少なくともいくつかの強度を解析することを含むことができる。フィーチャの強度を測定するために使用される特性は、使用されるスケールの形式（特に、スケールにフィーチャが画定される方法）、および、フィーチャを検出するために使用される方法で決まる。例えば、この強度にはフィーチャのサイズを含むことができる。フィーチャのサイズは、例えば、測定寸法をあらわすフィーチャのサイズであってもよい。随意に、この強度は、少なくとも１つの表示中の複数のフィーチャのうちの少なくともいくつかの振幅を含む。随意に、この強度は、フィーチャの縁の鮮鋭度を含むことができる。
【００１７】
表示の他の特性を使用して表示の品質を表すパラメータを決定することができる。例えば、アブソリュートエンコーダースケールは、しばしば、読取りヘッドが表示に対する誤り検査および／または誤り訂正を実行することができるように、絶対位置データに冗長性が含まれている。その場合、少なくとも１つのパラメータの決定には、表示の誤り率を決定することを含むことができる。この誤り率決定ステップには、訂正すべきビットの数を決定することを含むことができる。
【００１８】
さらに、少なくとも１つの表示を解析することは、表示中のフィーチャの特性（例えば、フィーチャの振幅、鮮鋭度、および／または、倍率）を表示全体にわたって比較することを含むことができる。例えば、比較は、表示の一方の末端の少なくとも１つのフィーチャの振幅が、表示の反対側の末端の少なくとも１つのフィーチャの振幅より大きいかどうかを決定することを含むことができる。そうである場合、それは、場合によっては、読取りヘッドおよびスケールが互いに対して傾斜している（例えば、ピッチングしている）ことを示している。
【００１９】
出力は、少なくとも部分的に、表示の少なくとも一部の品質が閾値の品質に合致しているかどうかの決定に基づくことができる。閾値の品質は、表示から信頼性の高い位置情報を抽出するために必要な表示の品質より高くなるように設定することができる。そのようにすることにより、読取りヘッドが失敗する前に（例えば、誤った位置の読値を提供し、あるいは、位置の読値を提供することができなくなる前に）、確実に修正アクションを取ることができるように促進することができる。出力は、表示の品質のレベルを表すことができる。したがって、延いては、読取りヘッドおよびスケールが適切にセットアップされず、また、読取りヘッドが故障する可能性が生じる範囲の測度の提供を促進することができる。例えば、出力は、少なくとも部分的に、表示の品質が、最小の閾値の品質に合致する範囲の決定に基づくことができる。出力を使用して、表示の品質を改善することができる方法を示すことができる。したがって、出力は、表示の品質がどの程度準最適状態にあるかについての情報を伝えることができる。
【００２０】
トラックは、第１の形式のフィーチャおよび少なくとも第２の形式のフィーチャを備えることができる。第１の形式のフィーチャがいかに良好に表示中に再現されるかどうかは、場合によっては、第２の形式のフィーチャのセットアップより、読取りヘッドおよびスケールのセットアップに対してより敏感である。この場合、少なくとも１つの表示を解析することは、複数の第１の形式のフィーチャのうちの少なくとも１つを解析することを含むことができる。
【００２１】
トラック上の第１の形式のフィーチャおよび第２の形式のフィーチャは、それらの相対的なサイズによって区別することができる。例えば、第１の形式のフィーチャは、その寸法が第２の形式のフィーチャの寸法より短いフィーチャであってもよい。したがって、少なくとも１つの表示を解析することは、トラックの複数のより短いフィーチャのうちの少なくとも１つを解析することを含むことができる。特に、第１の形式のフィーチャは、その測定寸法をあらわす長さが第２の形式のフィーチャの測定寸法をあらわす長さより短いフィーチャであってもよい。
【００２２】
理解されるように、第１の形式のフィーチャは、すべての点において、あるいは、何らかの点において、必ずしも全く同じにする必要はない。例えば、第１の形式のフィーチャは、異なる形状、および／または、サイズを有することができる。フィーチャは、少なくとも１つの測定次元におけるそのサイズが閾値サイズ未満である場合、第１の形式のフィーチャとして識別されることになる。また、第２の形式のフィーチャも、すべての点において、あるいは何らかの点において、必ずしも全く同じにする必要はない。フィーチャは、少なくとも１つの測定寸法を表すそのサイズが閾値サイズより大きい場合、第２の形式のフィーチャとして識別されることになる。
【００２３】
少なくとも１つの表示を解析することは、表示中に再現された第１の形式のフィーチャと、表示中に再現された第２の形式のフィーチャとを比較することを含むことができる。特に、この比較ステップには、表示中の第１の形式のフィーチャの強度と表示中の第２の形式のフィーチャの強度とを比較することを含むことができる。随意に、この比較ステップには、表示中の第１の形式のフィーチャの振幅と表示中の第２の形式のフィーチャの振幅とを比較することを含むことができる。
【００２４】
少なくとも１つの表示を解析することは、複数のフィーチャのうちの少なくともいくつかの表示の少なくとも一部をフーリエ変換することを含むことができる。特に、解析ステップには、実質的にフィーチャの空間周波数でフィーチャの表示の少なくとも一部をフーリエ変換することを含むことができる。随意に、解析ステップには、実質的にフィーチャの空間周波数の高調波でフィーチャの表示の少なくとも一部をフーリエ変換することを含むことができる。表示の品質を表すパラメータは、フーリエ変換の大きさに基づくことができる。
【００２５】
随意に、その解析は、複数のフィーチャのうちの少なくともいくつかの表示の少なくとも一部に対して高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を実行することを含むことができる。品質を表すパラメータは、少なくとも１つの空間周波数におけるＦＦＴの大きさに基づくことができる。
【００２６】
第１の形式のフィーチャは、トラック中に実質的に周期的に配置することができる。その場合、少なくとも１つの表示を解析することは、第１の形式のフィーチャの空間周波数でフィーチャの表示の少なくとも一部をフーリエ変換することを含むことができる。これにより、少なくとも１つの表示中の第１の形式のフィーチャの振幅を表す値が得られる。解析は、複数のフィーチャのうちの少なくともいくつかの表示の少なくとも一部に対して１つまたは複数のフーリエ変換を実行することを含むことができる。したがって、これらのフーリエ変換することは、１つまたは複数の異なる周波数で実施することができる。使用される複数の周波数のうちの少なくともいくつかは、フィーチャの空間周波数に関連していてもよい。特に、使用される複数の周波数のうちの少なくともいくつかは、第１の形式のフィーチャの空間周波数に関連していてもよい。随意に、複数の周波数のうちの少なくともいくつかは、フィーチャの空間周波数に関連していない。例えば、フィーチャの空間周波数が正確に分かっていない場合、この方法は、一定の範囲の空間周波数を評価することを含むことができる。これらの一定の範囲の空間周波数は、フィーチャの空間周波数の近辺に存在することが予測される一定の範囲の空間周波数であってもよい。このような場合、フィーチャの空間周波数に最も緊密に対応する空間周波数は、最も大きいフーリエ変換大きさを有することができる。この最も大きい大きさの値は、少なくとも１つの表示中のフィーチャの振幅を表すことができる。例えば、この最も大きい大きさの値は、少なくとも１つの表示中の第１の形式のフィーチャの振幅を表すことができる。
【００２７】
理解されるように、絶対データは、第１の形式のフィーチャを存在させないか、あるいは存在させることによってトラック中にエンコードすることができる（それにより第２の形式のフィーチャを形成することができる）。したがって、表示中の第１の形式のフィーチャ数は、測定寸法をあらわす読取りヘッドおよびスケールの相対位置に応じて、変化させることができる。これは、延いては、フーリエ変換からの値が少なくとも１つの表示中のフィーチャの品質を良好に反映する程度を妨害することになる。したがってこの方法は、フーリエ変換の結果を表示中の第１の形式のフィーチャ数に基づいて補償することを含むことができる。
【００２８】
出力は、表示の少なくとも一部の品質を表すこの少なくとも１つのパラメータ以外のパラメータに基づくことができる。出力は、異なる要因の組合せに基づくことができる。例えば、出力は、読取りヘッドの温度（例えば、読取りヘッドが温度センサを備えている場合）、電力状態（例えば、読取りヘッドが電池を備えている場合、電池状態）、スケールおよび読取りヘッドの相対速度、および／または、スケールおよび読取りヘッドの相対加速度に基づくことも可能である。したがって、表示の品質を表す少なくとも１つのパラメータに少なくとも一部に基づく単一キャッチオール読取りヘッドセットアップ出力を提供することができる。随意に、出力は、単に少なくとも１つのパラメータに基づくことができる。したがって、出力は、単に少なくとも１つの表示の品質に基づくことができる。
【００２９】
スケールは、複数のトラックを備えることができる。例えば、絶対位置情報を画定しているフィーチャを含んだトラックに加えて、スケールは、増分位置情報を画定しているフィーチャを含んだ第２のトラックを備えることができる。随意に、スケールは単一のトラックのみを備えている。単一のトラックのみを備えることにより、とりわけコンパクトなスケールが提供される。
【００３０】
表示を取得することは、複数のフィーチャのうちの少なくともいくつかの表示を取り込むことを含むことができる。特に、取り込みは、複数のフィーチャのうちの少なくともいくつかのスナップショットの表示を取得することを含むことができる。
【００３１】
複数のフィーチャのうちの少なくともいくつかの表示は、複数のフィーチャのうちの少なくともいくつかの画像であってもよい。したがって、読取りヘッドは、スケールからのＥＭＲをセンサに集束させるための少なくとも１つの光学エレメントを備えることができる。適切な光学エレメントは、レンズ、例えば、円筒レンズである。他の適切なレンズは、フレネルゾーンプレート（ＦＺＰ）などの回折レンズである。
【００３２】
この方法は、さらに、少なくとも１つの測定次元における読取りヘッドおよびスケールの相対位置を決定するために少なくとも１つの表示を解析することを含むことができる。したがって、セットアップ出力の決定ならびに位置決め情報の決定の両方に同じ表示を使用することができる。位置情報は、セットアップ情報の前に決定することができ、また、その逆についても同様であり、あるいはそれらを同時に決定することも可能である。
【００３３】
少なくとも１つの表示の解析は、読取りヘッドとは別の回路によって実行することができる。例えば、少なくとも１つの表示を解析のために読取りヘッドの外部の回路に引き渡すことができる。好ましいことには、読取りヘッドは、少なくとも１つの表示を解析するように構成された回路を備えている。この回路は、プログラム可能回路であっても、あるいはハードワイヤード回路であってもよい。適切な回路は、プロセッサーを備えることができる。理解されるように、プロセッサーは、表示を処理するための適切なデバイスを含み、また、アナログ信号プロセッサー、および／または、ディジタルプロセッサーを含む。同じく理解されるように、プロセッサーは、単一のコンポーネントを備えることができ、あるいは、互いに協同する複数の全く別のコンポーネントを備えることができる。
【００３４】
出力は、回路への信号であってもよい。回路は、プロセッサーを備えることができる。回路は、読取りヘッドの外部に配置することができる。その場合、回路は、コントローラの一部であってもよい。コントローラは、出力に応じたアクションを取るように構成することができる。例えば、コントローラは、エンコーダ装置を使用している機械の動作を停止するように構成することができる。随意に、出力は、使用者検出可能出力を含む。例えば、出力は、使用者に対する視覚表示を含むことができる。
【００３５】
読取りヘッドは、出力装置を備えることができる。この装置を介して使用者検出可能出力を提供することができる。例えば、出力装置は、視覚表示デバイスを備えることができる。例えば、出力装置は、少なくとも１つの光源を備えることができる。例えば、出力装置は、少なくとも１つの発光ダイオード（ＬＥＤ）を備えることができる。理解されるように、他の出力を使用することができる。例えば、可聴出力を使用することができる。さらに、複数の出力を提供することも可能である。例えば、この方法は、視覚表示ならびにプロセッサー、例えば、読取りヘッドの外部の回路への出力を出力することを含むことができる。
【００３６】
本発明の第２の態様によれば、絶対位置情報を少なくとも１つの測定次元で画定している複数のフィーチャを有するスケール、およびこれらのフィーチャを読み取るように構成された読取りヘッドを備えたアブソリュートエンコーダー装置が提供され、アブソリュートエンコーダー装置は、読取りヘッドを介して、複数のフィーチャのうちの少なくともいくつかの少なくとも１つの表示を取得し、表示の品質を表す少なくとも１つのパラメータを決定するために少なくとも１つの表示を解析し、かつ、少なくとも１つのパラメータに少なくとも一部に基づいて、スケールおよび読取りヘッドの相対的な設定を表す出力を提供するように構成されている。
【００３７】
本発明の第３の態様によれば、アブソリュートエンコーダー装置のための読取りヘッドであって、少なくともいくつかのフィーチャのうちの少なくとも１つの表示を取得するための少なくとも１つのセンサと、表示の品質を表す少なくとも１つのパラメータを決定するために少なくとも１つの表示を解析するように構成された回路と、少なくとも１つのパラメータに少なくとも一部に基づいてスケールおよび読取りヘッドの相対的な設定を表す出力を提供するための出力デバイスとを備えた読取りヘッドが提供される。
【００３８】
以下、本発明の実施例について、以下の図面を参照して説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明によるアブソリュートエンコーダーの図式化した等角図である。
【図２】図１に示されているアブソリュートエンコーダーの光学部品を示す概略図である。
【図３】図１に示されているアブソリュートエンコーダーの読取りヘッドの電子部品を示す概略図である。
【図４】図１に示されている読取りヘッドの高水準動作を示す流れ図である。
【図５】セットアップ情報を決定するための第１の方法を示す流れ図である。
【図６】セットアップ情報を決定するための第２の方法を示す流れ図である。
【図７】７ａは、図１に示されるスケールの図式的な平面図である。７ｂは、図１に示される読取りヘッドのセンサからの最適出力を示す略図である。７ｃは、読取りヘッドおよびスケールの不適切なリレイティブライドハイト、および／または、ヨーイングによる、図１に示される読取りヘッドのセンサからの準最適出力の略図である。７ｄは、読取りヘッドおよびスケールの不適切なリレイティブピッチによる、図１に示される読取りヘッドのセンサからの準最適出力を示す略図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
図１および図２を参照すると、読取りヘッド４およびスケール６を含むアブソリュートエンコーダー２が示されている。読取りヘッド４およびスケール６は、Ｘ軸に沿って互いに対して移動可能な第１の物体（図示せず）および第２の物体（図示せず）それぞれに設けられている。説明されている実施例では、スケール６は、線形目盛（リニアスケール）である。しかしながら、スケール６は、ロータリースケールなどの他の形式のスケールであってもよいことは理解されよう。さらに、スケール６は、一次元のみにおける測定情報をもたらす。しかしながら、必ずしもそうである必要はなく、例えば、スケールは、二次元の測定情報をもたらすことも可能であることは理解されよう。図に示されているように、読取りヘッド４は、第１の光源３を含む。説明されている実施例では、第１の光源は、エンコーダ２を使用している間、操作者が容易に見ることができるよう、読取りヘッド４の上面に取り付けられている。
【００４１】
スケール６は、アブソリュートスケールであり、測定方向Ｘに対して直角に延在している一連の反射型ライン８および非反射型ライン１０を有するトラック７を含む。反射型ライン８および非反射型ライン１０は、全体として所定の周期で交互に配置されている（即ち、特定の空間周波数を定義している）。しかしながら、離散的コードワード（ｄｉｓｃｒｅｔｅ  ｃｏｄｅｗｏｒｄｓ）を形成し、それによりトラック７における絶対位置データをエンコードするように、選択非反射型ライン１０が、トラック７から欠落している。参照によりその内容が本明細書の一部を構成する国際特許出願ＰＣＴ／ＧＢ２００２／００１６２９（公開Ｎｏ．ＷＯ２００２／０８４２２３）に、このようなアブソリュートスケールの詳細およびいかに絶対位置情報がトラック中にエンコードされているかが記載されている。スケール６は、単一のトラック７のみを含んでいるが、しかし、複数のトラックを含むことも可能である。例えば、必要に応じて、図に示されているトラックに加えて、個別の増分トラックまたは個別の絶対トラックが設けられ得る。
【００４２】
了解されるように、絶対位置データは、トラック７内でエンコード可能とされる。抜けた非反射型ライン１０の代わりに、抜けた反射型ライン８よってもトラック７中にエンコードすることができる。さらに、絶対位置データは、反射型ライン８または非反射型ライン１０を付加または除去することなくトラック７の中に埋め込むことも可能である。例えば、スケール６における埋め込まれた絶対位置データのために、ラインの幅またはラインとラインとの間の距離を変更可能とされる。さらに、離散的コードワードをもたらすのではなく、絶対値データが、擬似ランダムビットシーケンス（ｐｓｅｕｄｏｒａｎｄｏｍ  ｂｉｔ  ｓｅｑｕｅｎｃｅ）の形態で埋め込むことも可能である（例えば，欧州特許第０５０３７１６号に記載されているように）。
【００４３】
図２に示されているように、読取りヘッド４は、さらに、発光ダイオード（ＬＥＤ）からなる第２の光源１２と、レンズ１８と、一次元のＣＭＯＳセンサ２０および窓２２を含んでいる。説明されている実施例において、図に示されているように、第１の光源３は、個々に制御することができる、様々な色（例えば赤、緑および青）の３つの発光ＬＥＤを含んでいる。説明されている実施例では、ＣＭＯＳイメージセンサ２０は、その全長が、そのスケールにおける反射型ライン８および非反射型ライン１０の縦方向に対し平行に延在している一列に並ぶ２５６個の細長い画素を含む。了解されるように、ＣＭＯＳセンサの代わりに他のイメージセンサが使用可能とされる。例えば、ＣＣＤまたはフォトダイオードアレイが、ＣＭＯＳセンサの代わりに使用可能とされる。さらに、説明された一次元イメージセンサの代わりに二次元イメージセンサを使用することも可能である。
【００４４】
第２の光源１２から発せられた光は、窓２２を通過し、スケール６に当たる。スケール６は、その光を窓２２の中に反射させ、反射された光は、その結果として反射された光をＣＭＯＳイメージセンサ２０上に集束させるレンズ１８を通過する。したがって、ＣＭＯＳイメージセンサ２０は、スケール６の一部、特に、トラック７の画像を検出する。
【００４５】
図３を参照すると、また、読取りヘッド４は、プロセッサー２４と、アナログ−ディジタル変換器（ＡＤＣ）３０と、電気消去可能プログラマブル読出し専用メモリー（ＥＥＰＲＯＭ）、または、フラッシュメモリからなる記憶素子３２と、および、インタフェース３８とを含む。当業者に理解されるように、読取りヘッド４は、分かり易くするために図３で省略されている他の適切な電気部品、例えば、増幅器、ドライバ、等々を含み得る。
【００４６】
第１の光源３における３個のＬＥＤは、プロセッサー２４により、それらが要求に応じて独立して動作可能とされるようにプロセッサー２４に接続されている。ＣＭＯＳイメージセンサ２０は、プロセッサー２４がＣＭＯＳイメージセンサ２０に出会う光の強度のデジタル画像を受け取ることができるようにＡＤＣ３０を介してプロセッサー２４に接続されている。また、ＣＭＯＳイメージセンサ２０は、プロセッサー２４により、センサに出会う光の強度の画像を要求に応じて素早くとるために動作可能とされるようにＣＭＯＳイメージセンサ２０がプロセッサー２４に直接的に接続されている。プロセッサー２４は、以下でより詳細に説明するように、その処理に使用するためのデータを記憶し、かつ、読み出すことができるようメモリ３２に接続されている。インタフェース３８は、プロセッサー２４がライン４０を介して複数の外部装置（不図示）からの要求を受け取り、その結果をライン４０を介してその外部装置へ出力することができるようにプロセッサー２４に接続されている。
【００４７】
これから、図４乃至図７を参照するに、アブソリュートエンコーダー２の動作が説明される。図４を参照して、動作方法１００の上位の概略が説明される。この方法は、ステップ１０２で読取りヘッド４を電源投入することによって開始する。例えば、これは、読取りヘッドの電源（不図示）を入れることによってなされ得る。それから、ステップ１０４において、読取りヘッド４は、トラック７のスナップショット表示（ｓｎａｐ  ｓｈｏｔ  ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ）を得る。このスナップショット表示の取得は、インタフェース３８を介して外部装置（例えば、コントローラ）から受け取られた位置要求に応答してなされ得る。随意に、このスナップショット表示の取得は、内部で生成される要求に応じて、例えば、要求に応じ分析のために取得されるべきスナップショット表示を要求するように構成されるプロセッサー２４により、なされ得る。トラック７を明るくするように第２の光源１２を制御し、それと同時に、トラック７のディジタル画像を取得するようにＣＭＯＳセンサ２０およびＡＤＣ３０を制御するプロセッサーにより、読取りヘッド４は、スナップショット表示を取得する。
【００４８】
図７（ａ）を参照すると、複数の反射型ライン８および非反射型ライン１０を有するトラック７の図式的な平面図が示されている。示されるように、トラック７は、多くのナローフィーチャ（ｎａｒｒｏｗ  ｆｅａｔｕｒｅｓ）（例えば，参照数字９で示されている複数のフィーチャ）、および、多くのワイダーフィーチャ（ｗｉｄｅｒ  ｆｅａｔｕｒｅｓ）（例えば、参照数字１１で示されている複数のフィーチャ）を含む。説明される実施例では、ナローフィーチャは、反射型ライン８および非反射型ライン１０の基本周期未満である測定寸法で表した幅を有し、また、ワイダーフィーチャは、反射型ライン８および非反射型ライン１０の基本周期に等しいか、あるいはそれより大なる測定寸法であらわした幅を有する。しかしながら、必ずしもそうである必要はなく、他の尺度が、ワイダーフィーチャがどんなものであるか、およびナローフィーチャがどんなものであるかを決定するために使用可能とされる。例えば複数のワイダーフィーチャが、ただ単に、スケールにおける他の複数のフィーチャよりも測定寸法で表した比較的大なるスケールにおける複数のフィーチャであってもよい（即ち、ワイダーフィーチャおよびナローフィーチャであると考えられていることは、相対的に決定され、使用されるスケールの形式に依存する）。図７（ａ）に示されるように、よりワイダーフィーチャは、すべて同じ幅である必要はなく、むしろ、異なる幅を持つことも可能である。
【００４９】
読取りヘッド（図７（ａ）に示されていない）は、ＣＭＯＳ検出器２０がスケール６の表示を取り込むことができるようにスケール６の上方に配置されている。表示の品質は、読取りヘッド４およびスケール６のセットアップに左右され得る。例えば、読取りヘッド４が、スケール６に接近しすぎて配置され、あるいは、スケール６から離れすぎて配置されている場合、および／または、スケールに対して読取りヘッド４が傾斜され（例えばＹ軸の回りに回転されている）、ローリング（例えばＸ軸の回りに回転されている）し、および／または、スケールに対しヨーイング（例えば、スケール６の平面に対して直交するの軸の回り、例えば、Ｚ軸の回りに回転されている）している場合、および／または、例えば、スケールが汚れている場合、表示の品質、および、スケールの測定寸法に沿った信頼性の高い位置情報をもたらす機能が、害され得る。特に、これは、読取りヘッドがスケール６における複数のフィーチャを確実に識別することを困難にする。したがって、少なくとも１つの測定方向における読取りヘッド４およびスケール６の正確な相対位置の決定を困難にする。
【００５０】
例えば、図７（ｂ）を参照すると、スケール６に対して適切に設定されている読取りヘッド４のＣＭＯＳ検出器２０によって取得され、かつ、出力される場合のトラック７の表示が示されている。この場合、表示の品質は良好であり、特に、表示全体にわたって良好な信号振幅が存在している。特に、トラック７におけるナローフィーチャの振幅ａnは、ワイダーフィーチャの振幅ａwと実質的に同一であることが分かる。
【００５１】
図７（ｃ）を参照すると、そのスケールに対する最適とは言えない隙間を有する読取りヘッド４のＣＭＯＳ検出器２０によって取得され、かつ、出力される場合のトラック７の表示が示されている。この場合、表示の品質は、低品質である。特に、信号の振幅が、ナローフィーチャの振幅ａnが、ワイダーフィーチャの振幅ａwより著しく減少した状態で、表示全体にわたって減少されている。また、図７ｃに示されているトラックの表示は、読取りヘッド４およびスケール６が、スケールに対して直交する軸の回り（例えば、図１に示されているＺ軸回り）のスケールに対する最適とは言えない角度位置合わせを有する状況を表している。
【００５２】
図７（ｄ）を参照すると、スケールに対して平行であり、しかし、ＣＭＯＳセンサの配列の広がりに対して直交する軸の回り（例えば図１に示されているＹ軸の回り）で、スケールに対する最適とは言えない角度位置合わせを有する読取りヘッド４のＣＭＯＳ検出器２０によって取得され、出力された場合のトラック７の表示が示されている。この場合、表示の品質は、低品質である。特に、信号の振幅は、表示の一方の側で（即ち、依然としてスケールに近いＣＭＯＳセンサによって取得される側）依然として大きいが、他方の側（即ち、スケールから離れるように傾くＣＭＯＳセンサによって取得される側）に向かって減少している。この場合も、ナローフィーチャの振幅は、ワイダーフィーチャの振幅より著しく減少している。
【００５３】
ステップ１０６において、プロセッサー２４は、読取りヘッド４およびスケール６の絶対相対位置を決定するために絶対相対位置情報を抽出するようにトラックの表示を処理する。この処理は、知られてた技法例えば、国際特許出願第ＰＣＴ／ＧＢ２００２／００１６２９（特許文献２）（国際公開第ＷＯ２００２／０８４２２３号）に記載されている技法を使用して可能とされる。絶対位置が決定されたならば、ステップ１０８において、その位置が出力可能とされる。
【００５４】
ステップ１１０において、プロセッサー２４は、セットアップ情報を決定するようにトラックの表示を処理する。ステップ１１０の詳細は、以下で説明する図５および図６により詳細に示される。図４に示されているように、ステップ１１０は、ステップ１０６と並行して行うことができる。しかしながら、必ずしもその必要はなく、これらのステップ１０６およびステップ１１０は、連続して行うこともできる（ステップ１１０の前にステップ１０６を行い、あるいはその逆にステップ１０６の前にステップ１１０を行う）。同じく理解されるように、取得されるトラックのすべての表示が、セットアップ情報を決定するように処理される必要があるとは限られない。セットアップ情報を決定するために例えば、読取りヘッドは、単に表示を１つ置きに解析するように構成することができ、あるいは、他の順序における表示を解析するように構成することができる。さらに、読取りヘッドは、要求があった場合にのみ複数の表示を解析し、セットアップ情報を決定するように構成することも可能である。
【００５５】
セットアップ情報が取得されたならば、プロセッサー２４は、先のステップ１１０の間に得られた結果に従ってセットアップ情報を使用者に出力するように第１の光源３を制御する。例えば、この実施例では、プロセッサー２４は、先のステップ１１０で得られたセットアップ情報が、読取りヘッド４およびスケール６が不適切に構成されていることを示している場合、赤色のＬＥＤを点灯させ、また、セットアップ情報が、読取りヘッド４およびスケール６が適切に構成されていることを示している場合、緑色のＬＥＤを点灯させることができる。理解されるように、赤色、緑色および青色のＬＥＤは、異なるセットアップ情報を使用者に示すように複数の異なる方法で制御可能とされる。
【００５６】
読取りヘッド４に電力が供給されている間、この方法は、ループで続行し、制御はステップ１０４に戻す。この方法は、読取りヘッド４が停止されるまで続行する。
【００５７】
図５を参照して、セットアップ情報を決定するための第１の方法が、より詳細に説明される。第１の方法は、ステップ２０２において、表示中の１つ以上のワイダーフィーチャを識別し、それから、ステップ２０４において、その表示における１つ以上のナローフィーチャを識別することが含まれる。ナローフィーチャおよびワイダーフィーチャである表示において識別するための適切な技法は、これらのフィーチャの幅を測定し、スケールにおけるこれらのフィーチャの基本周期と比較することを含む。
【００５８】
ステップ２０６において、振幅比率を得るためにワイダーフィーチャの振幅ａwとナローフィーチャの振幅ａnとが比較される。この比較は、ｉ）表示中のすべてのナローフィーチャの平均振幅を、ｉｉ）表示中のすべてのワイダーフィーチャの平均振幅で割ることを含む。理解されるように、他の技法が、これらのフィーチャを比較するために使用可能とされる。特に、この方法は、ただ１つのナローフィーチャ（例えば、最も小さい振幅を有するフィーチャ）の振幅をただ１つのワイダーフィーチャの振幅と比較されてもよい。随意に、その方法は、表示の左側のフィーチャの振幅と、その表示の右側のフィーチャの振幅とを比較されてもよい。
【００５９】
ステップ２０８において、その方法は、セットアップインジケータ出力（ｓｅｔｕｐ  ｉｎｄｉｃａｔｏｒ  ｏｕｔｐｕｔ）を決定するために振幅比率とメモリー３２に記憶されている閾値とを比較することを含む。信頼できる位置情報を表示から抽出することができるようにするために必要な振幅比率より大なる水準でなければならない単一の閾値のみが設けられ得る。例えば、振幅比率がこの最小閾値未満である場合、それから、これは、表示の品質が低品質であることを示しており、読取りヘッド４およびスケール６が、適切にセットアップされていないことを使用者に警告するためにプロセッサー２４が赤色の光を発するように第１の光源３を制御するように、セットアップインジケータ出力が、選択可能とされる。しかしながら、振幅比率がこの所定の閾値より大きい場合、それから、読取りヘッド４およびスケール６が適切に設定されていることを使用者に示すために緑色の光を発するように第１の光源３を制御するようにプロセッサー２４に命令するためにセットアップインジケータ出力が、選択可能とされる。さらに、第１の光源３は、異なる設定状態を使用者に示すために異なる方法で制御可能とされる。例えば、光源において様々な組合せのＬＥＤ照明を使用して異なる色を発生するために使用可能とされ、および／または、異なるセットアップ状態を知らせるためにＬＥＤを異なる速度で光を点滅させるように制御可能とされる。これは、振幅比率が最小閾値を超える範囲を決定し、その範囲に応じてＬＥＤを制御することによって達成することができる。例えば、これは、表示の品質、従って、読取りヘッド／スケールセットアップの様々な程度を表す水準に設定された複数の閾値を設けることによって達成可能とされる。それから、ＬＥＤの制御方法を決定するためにその振幅比率が、これらの閾値を比較可能とされる。（例えば、振幅が最も高い閾値を超えている場合、緑色の光が発され、振幅比率が、最も高い閾値と最も低い閾値の間に下がる場合、橙色の光が発され、また、振幅比率が最も低い閾値以下に下がる場合、それから、赤色の光が発される）。また、これは、単一の閾値、および、どの程度振幅比率が最小の閾値以上であるかによる出力（例えば、色、明るさおよび／または閃光周波数）だけを使用し実現可能とされる。
【００６０】
また、必要に応じて、出力は、表示の品質を改善することができる方法について示すことも可能である。例えば、セットアップ情報を決定するステップ１１０は、振幅比率がその表示につれて変化しているかどうかを決定することを含むことができる。そうだとしたら、それから、これは、読取りヘッドおよびスケールが相対的に傾けられていることを示すことができ、したがって、その出力が、そのことを使用者に示すことができる。例えば、あらゆる傾きの方向（および随意にその範囲）を示すように制御可能とされる読取りヘッドのＬＥＤの配列であってもよい。したがって、その出力は、表示の品質が最善の水準に次ぐ方法となることについての情報を伝えることができる。
【００６１】
図６を参照して、セットアップ情報を決定するための第２の方法が、より詳細に説明される。その第２の方法は、ステップ３０２において、ナローフィーチャの基本空間周波数で表示をフーリエ変換することを含んでいる。理解されるように、基本空間周波数ωは、エンコーダ装置をセットアップしている間にもたらされ得る、あるいは、ステップ３０２に先立ってスケールの表示を解析することによって演算可能とされる。それから、ステップ３０４において、フーリエ変換の大きさＡが、設定される。理解されるように、フーリエ変換は、実数部Ｒおよび虚数部Ｔをもたらし、また、大きさＡは、次式から算出可能とされる。
【００６２】
【数１】
0005480284.tif 000002
【００６３】
上式でＦ（ω）は、空間周波数ωにおける表示のフーリエ変換を表している。
【００６４】
平方根の計算は、計算上集約的であるのでセットアップインジケータ出力を決定するためにＡの代わりにＡ2を使用することが好ましい場合があることは理解されよう。
【００６５】
ステップ３０６において、その方法は、Ａ（またはＡ2）と閾値とを比較し、セットアップインジケータ出力を決定することを含む。
【００６６】
理解されるように、Ａ（またはＡ2）は、表示において取得されるナローフィーチャの振幅に依存している。その結果として、Ａ（またはＡ2）は、スケールに対する読取りヘッドのセットアップ（決定されるべきもの）により影響される。また、Ａ（またはＡ2）は、その表示におけるナローフィーチャの数に依存している。したがって、スケールに沿ったナローフィーチャの密度が大きく変化する場合、それから、この方法は、この変化を補償するステップを含むことができる。例えば、この補償は、Ａ（またはＡ2）をその表示におけるナローフィーチャの数で割ることによって達成され得る。
【００６７】
説明されている実施例では、この方法には、実質的にフィーチャの基本空間周波数、特に、ナローフィーチャの基本空間周波数で表示をフーリエ変換することを含む。フーリエ変換は、共に使用されているスケールに基づいて仮定されるフィーチャの基本空間周波数を使用することができる。仮定された基本周波数が厳密に正確なものではない場合であっても、それから、この方法は、依然として表示の品質における有用な表示をもたらすことができる。随意に、フーリエ変換を行う前に画像を解析することによってフィーチャの基本空間周波数が、決定可能とされる。これは、映し出されたフィーチャの実際の基本空間周波数が隙間／倍率効果に起因して著しく変化する実施例において有用である。さらに、理解されるように、必ずしもフーリエ変換が実質的にフィーチャの基本空間周波数で行われる場合を要しない。例えば、その方法は、何らかの他の周波数、例えば、空間周波数の高調波でフーリエ変換を行うことを含み得る。随意に、その方法は、１つ以上の周波数でフーリエ変換を実行し、異なる空間周波数においてフーリエ変換の大きさを比較することを含むことも可能である。
【００６８】
理解されるように、図４におけるセットアップ情報を決定するステップ１１０は、図５における方法のみを実行すること、あるいは、図６における方法のみを実行することを含むことができる。代替的には、ステップ１１０は、５および６の両方の方法を実行すること、および、状態インジケータ出力を両方の方法の結果に基づかせることを含むことができる。さらに、ステップ１１０は、５および６の方法のうちのいずれか一方を最初に実行することを含むことができ、その方法が表示の品質に対する確実な表示をもたらさない場合（例えば、その結果が良好な表示と不良表示の間の境界に近い場合）、それから、ステップ１１０は、他の方法を実行し、セットアップインジケータ出力を決定することができる。
【００６９】
さらに、図４におけるセットアップ情報を決定するステップ１１０は、上述した方法に加えて、あるいは、上述した方法の代替として他の方法を含むことができる。例えば、その方法は、表示におけるフィーチャの振幅が表示につれてどのように変化しているかを決定することを含むことができる。例えば、図７（ｄ）を参照すると、その方法は、相対的な設定、および、例えば、スケール６と読取りヘッド４の間の相対的な傾き（例えば、Ｙ軸の回りの回転）を決定するために、表示の一端のフィーチャの振幅と他端のフィーチャの振幅とを比較することができる。スケール６が絶対位置データ中に冗長性を含んでいる場合、図４におけるセットアップ情報を決定するステップ１１０は、表示における誤り検査、および／または、誤り訂正を実行することも含むことができる。
【００７０】
上述した実施例において、読取りヘッド４は、スケールの光学的画像、例えば、レンズによって検出器に映し出されたスケールの表示を取得する。しかしながら、理解されるように必ずしもその必要はない。例えば、スケールは、磁気スケール、または、例えば、容量性スケールであってもよく、また、読取りヘッドは、適切に配置された磁気感応エレメントまたはホールセンサアレイを介してスケールの表示を取得することができる。したがって、エンコーダ装置は、必ずしも上述した光学エンコーダ装置である必要はなく、例えば、磁気エンコーダ装置、誘導性エンコーダ装置または容量性エンコーダ装置であってもよい。
【００７１】
説明されている読取りヘッドは、スケールのスナップショットの表示を取得している。しかしながら、必ずしもその必要はない。例えば、フォトダイオードアレイは、トラックの表示を連続的にもたらすことができる。
【００７２】
説明されている実施例では、セットアップ出力は、ただ１つの表示の解析に基づいている。しかしながら、必ずしもその必要はなく、例えば、読取りヘッドによって取得されるスケールの複数の表示の解析に基づくことも可能である。例えば、複数の表示の各々について個々のセットアップデータを取得することができ、また、表示の各々に対して取得されたセットアップデータの平均値からセットアップ出力信号が、決定され得る。
【００７３】
説明されている実施例において、同一の表示が位置情報（ステップ１０６で）およびセットアップ情報（ステップ１１０）が決定するために使用されている。しかしながら、必ずしもその必要はない。トラック７の個々の表示を取得し使用可能とされる。個々の表示が、同一の検出器構造によって取得することができる。随意に、異なる検出器構造が使用可能とされる。さらに、理解されるように、必ずしも絶対位置を決定する必要は全くない。例えば、その方法は、何らかの位置決定が必要になる前に実行されるセットアップルーチンの一部として実行することができる。
【００７４】
上述した使用者検出可能セットアップ出力の提供に加えて、あるいは、その代替的に、他の形式の出力がもたらされ得る。例えば、表示の品質を表す出力が、読取りヘッドと通信しているコントローラにもたらせ得る。それから、そのコントローラは、その出力に基づいて、エンコーダ装置が使用されている機械の動作を停止するか、あるいは続行するかどうかを決定することができる。
【図１】
0005480284.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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